Odolnost pšenice špaldy rzím, padlí travnímu, listovým skvrnitostem a snětím mazlavým

13. 11. 2024 RNDr. Veronika Dumalasová, Ph.D.; Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i., Praha-Ruzyně Choroby Zobrazeno 399x

Pšenice špalda (Triticum spelta) je pluchatá hexaploidní pšenice. Na rozdíl od pšenice seté má pluchu a plušku přirostlou k obilce, zrna se proto při zpracování musí mechanicky loupat. Rozpadavý klas špaldy má při přezrání sklon rozlamovat se na klásky.

Popis špaldy

Špalda bývá považována za starou původní evropskou pšenici. Byla jednou z hlavních plodin od doby bronzové a železné až po středověk v západním Rakousku, ve Švýcarsku a jihovýchodním Německu. Později byla postupně nahrazována novými výnosnějšími odrůdami pšenice seté (T. aestivum) a přes zavedení prvních šlechtitelských programů zaměřených na špaldu v Německu a ve Švýcarsku na přelomu dvacátého století její pěstování v Evropě téměř vymizelo. Návrat špaldy nastal v Evropě v 70. letech 20. století se zvýšeným zájmem o zdravý životní styl a o rozvoj ekologického zemědělství, protože tento druh pšenice byl vždy spojován s vyšší výživností, nižšími nároky na vstupy a tolerancí k biotickým a abiotickým stresům. Špalda je přínosem pro lidské zdraví, zejména ve formě celozrnných výrobků, díky vysokému obsahu vlákniny. U nás se pěstování špaldy rozvíjí od 90. let.

Špalda dosahuje oproti pšenici seté nižších výnosů zrna a vyžaduje dodatečné zpracování (tj. loupání), což se promítá do nákladů a výrobky ze špaldy jsou většinou dražší.

Významnou předností špaldy je její tolerance k nepříznivým půdním a klimatickým podmínkám, která špaldu předurčuje pro pěstování v ekologickém zemědělství. Mohutně vyvinutá kořenová soustava umožňuje rostlinám špaldy získávat živiny z hlubších vrstev půdy, proto jsou její nároky na úrodnost půdy nižší. Dobrá pokryvnost půdy napomáhá konkurenceschopnosti plevelům. Vosková vrstva a pluchy, pevně obalující obilky, tvoří přirozenou ochrannou bariéru proti nepříznivým vlivům a chorobám. Řídký klas usnadňující vysychání a delší stéblo a tuhé pluchy přispívají k toleranci špaldy k fuzariózám. Některé genetické zdroje špaldy byly v minulosti využity ve šlechtění pšenice seté na odolnost proti houbovým chorobám.

Špalda má význam hlavně v ekologickém zemědělství. Odolnost vůči chorobám je nezbytným předpokladem pěstování v podmínkách ekologického zemědělství, kde jsou možnosti ochrany často omezené.

V Registru přípravků na ochranu rostlin nejsou k datu 21.6.2024 uvedeny žádné přípravky s registrovaným účinkem proti houbovým chorobám u špaldy. Příloha č. 1 k vyhlášce č. 129/2012 Sb., o podrobnostech uvádění osiva a sadby pěstovaných rostlin do oběhu přitom uvádí požadavky u pšenice špaldy stejně jako u pšenice seté a pšenice tvrdé a stanovuje nejvyšší povolený výskyt na 100 m² porostu pro fuzariózy v klasech, sněť prašnou pšeničnou a sněti mazlavé a mezní hodnoty výskytu škodlivých organismů v osivu pro braničnatku plevovou, fuzariózy v klasech, sněť prašnou pšeničnou a sněti mazlavé.

Pšenice špalda

Testování odrůdové odolnosti

Odrůdová odolnost vůči houbovým chorobám má proto i u špaldy svůj význam. V rámci projektu HealthyMinorCereals v letech 2013–19 byl na odolnost vůči houbovým chorobám v polních pokusech testován soubor 80 genetických zdrojů ozimé špaldy (tab. 1) (Dumalasová et al. (2024): Spelt wheat resistance to rusts, powdery mildew, leaf blotch and common bunt. Cereal Research Communications 52).

Tab. 1: Nejodolnější a nejnáchylnější testované genotypy špaldy vůči houbovým chorobám

Sněti mazlavé

Původci mazlavé sněti pšenice jsou sněť mazlavá pšeničná Tilletia caries (Tilletia tritici) a sněť mazlavá hladká Tilletia foetida (Tilletia laevis). Choroba je přenosná osivem a v případě výskytu způsobuje značné ztráty na výnosu a významné poškození kvality produkce. K infekci dochází při vzcházení.

Choroba se projevuje destrukcí obilek, místo obilek jsou v klasech hálky sněti plné spor se zápachem zkažených ryb. Zdrojem infekce jsou především spory na povrchu osiva, v menší míře mohou hrát roli také spory v půdě. Používání zdravého uznaného osiva a ošetření osiva účinnými fungicidy jsou základy ochrany proti mazlavé snětivosti v konvenčním zemědělství. V ekologickém zemědělství je v rámci Evropy ochrana založena na preventivních opatřeních, zahrnujících kontroly osiva, čištění osiva kartáčováním, střídání plodin, kontroly porostů, ošetření osiva přípravky registrovanými pro ekologické zemědělství a pěstování rezistentních odrůd.

Blízce příbuzná sněť zakrslá Tilletia controversa je původcem zakrslé snětivosti pšenice. Zdrojem infekce je půda kontaminovaná sporami. Infekce snětí zakrslou probíhá v delším období během zimních měsíců. Podporuje ji dlouhodobá sněhová pokrývka.

Choroba se projevuje podobně jako mazlavá snětivost pšenice, navíc jsou napadené odnože výrazně zkrácené. Účinnou ochranu proti sněti zakrslé poskytují v konvenčním zemědělství pouze specializovaná mořidla s obsahem difenoconazole nebo mefentrifluconazole, v ekologickém zemědělství nejsou proti infekci snětí zakrslou pocházející z půdy k dispozici účinné přípravky.

Podle výsledků našich pokusů se zdá, že mazlavá sněť pšeničná představuje u špaldy menší problém oproti pšenici ozimé. Důvodem však zpravidla nejsou účinné geny rezistence v odrůdách špaldy. Důležitým faktorem ovlivňujícím napadení špaldy mazlavou snětí pšeničnou je přítomnost pevných semenných obalů.

Genotypy špaldy zahrnuté do našich pokusů s umělou infekcí byly obvykle ve vyloupané variantě více infikovány mazlavou snětí pšeničnou, zatímco v nevyloupané variantě napadení většiny odrůd a linií zůstávalo nízké. Odrůdy Sofia 1 a Albin však vykazovaly velmi nízké napadení v obou variantách v různých prostředích a zřejmě nesou účinné geny rezistence vůči mazlavé sněti pšeničné.

Pevné pluchy nemají vliv na infekci snětí zakrslou pocházející z půdy, protože k infekci snětí zakrslou dochází až po vzejití rostlin.

Mazlavá sněť pšeničná

Padlí travní

Závažnou listovou chorobou pšenice je padlí travní (Blumeria graminis f. sp. tritici), které způsobuje výrazné ztráty na výnosu až 20–40 %, zejména pokud jsou praporcový list a klas postiženy již v raných fázích vývoje, tj. v době metání klasů. Ztráty na výnosu jsou způsobeny především snížením hmotnosti zrna.

Výskyt padlí travního podporují vyšší teploty a dusíkatá hnojiva, proto padlí travní představuje v ekologickém zemědělství menší problém ve srovnání s konvenčním zemědělstvím. U špaldy byla nalezena alela Pm1d genu rezistence vůči padlí travnímu a další faktory rezistence.

V našich pokusech byly pozorovány rozdíly v napadení u jednotlivých pokusných lokalit. Nejvyšší infekční tlak byl zaznamenán na rakouské lokalitě, která se vyznačuje vyššími teplotami v jarním období v porovnání s ostatními lokalitami. Nejnižší infekční tlak byl zaznamenán v ekologicky vedeném švýcarském pokusu.

Padlí travní

Rzi

Výskyt rzí na pšenici každoročně ovlivňují klimatické podmínky a změny v populacích rzí. Časné výskyty rzí, zejména rzi plevové, mohou souviset s přezimováním mycelia v ozimých porostech pšenice nebo na výdrolu. Přenos z přezimujícího mycelia je potvrzen i u rzi pšeničné, u rzi travní zatím prokázán nebyl. Pokud mycelium v listech nedokáže přežít zimní období, nástup infekce může přijít na jaře prostřednictvím nepohlavních spor, které se k nám dostávají vzdušnými proudy z jiných částí Evropy.

Na jaře je při výskytu prvních kupek na listu třeba zasáhnout chemicky. Při vyšším infekčním tlaku a pěstování náchylných odrůd je účinný pouze opakovaný postřik. Výběr odolných či náchylných odrůd pro pěstování výrazně ovlivňuje výskyt rzí. Rezistence odrůd má mimořádný význam v podmínkách ekologického i integrovaného zemědělství, kde chemická ochrana nemůže být využívána vůbec nebo jen v omezené míře.

Rez pšeničná

Rez pšeničná (P. triticina) je běžně rozšířená a způsobuje vysoké ztráty na výnosech v důsledku pravidelných výskytů. Škodí zejména v suchých horkých letech. Při pěstování náchylných odrůd a při vyšším infekčním tlaku může snižovat výnos až o 50 %. U některých odrůd a linií špaldy byly identifikovány geny rezistence vůči rzi pšeničné Lr44, Lr65 a Lr71.

Výskyt rzi pšeničné byl v našich pokusech často vysoký, nízké výskyty byly vzácnější a byly pozorovány především u nás a v Estonsku. Na rozdíl od padlí travního se v ekologicky vedených pokusech neprojevovala nižší závažnost napadení rzí pšeničnou.

Rez pšeničná

Rez travní

Rez travní (Puccinia graminis f. sp. tritici) se v evropských zemích ve větší míře znovu objevila v letech 2016–17. Tyto výskyty naznačují možnost rozšíření choroby v blízké budoucnosti. Potenciální škodlivost rzi travní v případě epidemie je velmi vysoká, může vést až k 80% ztrátám na výnosu. Hojnější výskyty rzi travní v poslední době souvisí s rozšiřováním nových ras a jejich variant. Některé linie a odrůdy špaldy by mohly být cenným zdrojem genů rezistence vůči rzi travní.

V našich pokusech s umělou infekcí bylo poškození rzí travní nejzávažnější ze všech sledovaných chorob. Naprostá většina genotypů byla vysoce citlivá ke rzi travní. Odolná byla odrůda Sofia 1, středně odolná byla odrůda Samir.

Rez travní

Rez plevová

Rez plevová (P. striiformis f. sp. tritici) rovněž může během epidemických výskytů způsobit závažné ztráty na výnosech dosahující 60–70 %. Od roku 2000 dochází v Evropě k častějším změnám v populaci rzi plevové. Původní populace byla z velké části nahrazena novými rasami. Tyto nové rasy jsou přizpůsobeny vyšším teplotám, což má za následek expanzi rzi plevové do oblastí dříve infekcí nezasažených. U špaldy byly popsány geny odolnosti vůči rzi plevové Yr5 a Yr10.

Závažnost napadení rzí plevovou v našich pokusech se v jednotlivých pokusných prostředích výrazně lišila. Nízké napadení i devastující výskyty byly zaznamenány i na téže lokalitě v různých pokusných letech. Odrůda Speltvete fran Gotland vykazovala velmi nízkou úroveň napadení ve všech sledovaných prostředích.

Rez plevová

Komplex listových skvrnitostí

Komplex listových skvrnitostí pšenice s původci: Zymoseptoria tritici, Parastagonospora nodorum a Pyrenophora tritici-repentis vyvolává celosvětově významné ztráty na výnosu. Výskyt těchto houbových patogenů je ovlivněn střídáním plodin a způsobem zpracování půdy, neboť přežívají a tvoří drobné plodničky (pseudothecia) na rostlinných zbytcích. Smíšené infekce jsou běžně rozšířené a rezistence vůči všem třem původcům listových skvrnitostí je u odrůd s vysokým výnosem jen zřídka dostupná. Proto je běžnou praxí fungicidní ochrana. Vznik populací patogenů s rezistencí vůči fungicidům a omezování dostupných fungicidních přípravků jsou důvodem pro zájem o šlechtění na rezistenci. U špaldy byly identifikovány nové zdroje rezistence proti listovým skvrnitostem.

Listové skvrnitosti byly v našich pokusech běžné a do určité míry se vyskytly ve všech pokusných prostředích, ale nebyl zaznamenán závažný výskyt. Je známo, že delší stéblo může napomoci úniku rostliny vertikálně se šířícím chorobám. Řídký klas a dlouhé horní internodium vytváří méně vlhké mikroklima, které je méně příznivé pro rozvoj braničnatky plevové. Pevné pluchy a silná vosková vrstva tvoří mechanickou bariéru a brání pronikání patogenu.

Listové skvrnitosti

Význam odolnosti špaldy vůči houbovým chorobám

Obecně platí, že odolnost špaldy proti houbovým chorobám je na přijatelné úrovni. Riziko výskytu houbových chorob u špaldy je přesto nezanedbatelné. Ne každá špalda je vysoce odolná. Jednotlivé genotypy reagují na napadení houbovými chorobami rozdílně.

Z našich výsledků vyplývá, že rzi mohou představovat hrozbu pro pěstování špaldy, zatímco u komplexu listových skvrnitostí žádný závažný výskyt nebyl zaznamenán.

Obzvláštním problémem u špaldy jsou sněti mazlavé, protože napadení klásků snadno zůstane skryto až do vyloupání, kdy může silně kontaminovat stroje i znehodnotit zdravé zrno. Setí nevyloupaného zrna potom může mít v případě sněti mazlavé pšeničné určitý únikový efekt chorobě, přestože přináší potíže s nastavením secích strojů a hustotou výsevu.

Jak se ukázalo v našich pokusech, najdou se odrůdy a linie špaldy s vysokou úrovní rezistence proti jednotlivým chorobám a některé dokonce nesou kombinovanou rezistenci vůči více chorobám zároveň. Odrůdy Sofia 1 a Albin vykazovaly velmi nízké napadení mazlavou snětí pšeničnou, Sofia 1, Riniken Weiskorn, Zurcher Oberlander Rotkorn a Toess 5B komplexem listových skvrnitostí, Sofia 1 rzí pšeničnou a rzí travní a Speltvete fran Gotland rzí plevovou. U odrůdy Sofia 1 byla pozorována kombinovaná rezistence proti několika houbovým chorobám. Tyto genetické zdroje by mohly být v budoucnu použity ve šlechtitelských programech špaldy pro vývoj odolných odrůd pro ekologické zemědělství.

Závěr

Špalda je přínosem pro lidské zdraví, zejména ve formě celozrnných výrobků. Vzhledem k její toleranci k nepříznivým vlivům má špalda význam především v ekologickém zemědělství. I u špaldy ale může dojít k výskytu houbových chorob. Jednotlivé odrůdy se liší citlivostí k různým houbovým chorobám. Odolné genetické zdroje špaldy by mohly být v budoucnu použity ve šlechtitelských programech pro vývoj rezistentních odrůd pro ekologické zemědělství.

Příspěvek vznikl za finanční podpory projektů MZe RO0423.